(57)【要約】【課題】  回線容量超過によるマルチキャストストリームの品質低下を防止したマルチキャスト中継装置を提供する。【解決手段】  中継中および中継予定のマルチキャストストリームが通過するインターフェースにおける当該マルチキャストストリームの使用帯域を合算する帯域合算手段８５と、この帯域合算手段８５で合算された使用帯域の合計とこのインターフェースにおいて使用可能な回線容量とを比較して使用帯域の合計が上記回線容量を越えるか否かを判定する超過判定手段８６と、この超過判定手段８６によって使用帯域の合計が上記回線容量を超過すると判定された場合には、新たなマルチキャストストリームの中継要求を棄却する中継規制手段８７とを備えている。【選択図】        図２
2006245711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中継中および中継予定のマルチキャストストリームが通過するインターフェースにおける当該マルチキャストストリームの使用帯域を合算する帯域合算手段と、この帯域合算手段で合算された使用帯域の合計と上記インターフェースにおいて使用可能な回線容量とを比較して使用帯域の合計が上記回線容量を越えるか否かを判定する超過判定手段と、この超過判定手段によって使用帯域の合計が上記回線容量を超過すると判定された場合には新たなマルチキャストストリームの中継要求を棄却する中継規制手段と、を備えることを特徴とするマルチキャスト中継装置。
【請求項２】
上記帯域合算手段が使用帯域の合算対象とするマルチキャストストリームに関するインターフェースは、マルチキャストストリームを現在送信している側のインターフェース、マルチキャストストリームを現在受信している側のインターフェース、およびマルチキャストストリームを現在送信しながら同時に受信している側のインターフェースのいずれかであることを特徴とする請求項１記載のマルチキャスト中継装置。
【請求項３】
上記マルチキャストストリームの優先度を判定する優先度判定手段を備え、上記中継規制手段は、上記超過判定手段によって新たなマルチキャストストリームの中継によって回線容量の超過が発生すると判定された場合には、上記優先度判定手段の優先度判定結果に基づいて、中継中のマルチキャストストリームの内、優先度の低いマルチキャストストリームの中継を停止して新たなマルチキャストストリームの中継を可能にするものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチキャスト中継装置。
【請求項４】
上記中継規制手段がマルチキャストストリームの中継要求を棄却した場合や中継中のマルチキャストストリームを停止した場合には、これに応じて下流のマルチキャスト中継装置や受信端末に対してマルチキャストの中継停止を通知するパケットを送信する中継停止通知手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマルチキャスト中継装置。
【請求項５】
上記中継規制手段がマルチキャストストリームの中継要求を棄却した場合や中継中のマルチキャストストリームを停止した場合には、これに応じてダミーのマルチキャストストリームを送出するダミーストリーム生成手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマルチキャスト中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャストストリームを中継するマルチキャスト中継装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種生産プラントの稼働状況や河川の水門状態などを監視するような場合には、映像の集配信を行うマルチキャスト集配信システムが採用される場合がある。このような映像の集配信を行うマルチキャスト集配信システムは、監視カメラで得られる映像信号をエンコーダでＭＰＥＧ−２等の規格に基づいて符号化してマルチキャストで送信し、このマルチキャストストリームを通信回線、ならびにその途中に設けられたルータ等のマルチキャスト中継装置を経由して受信端末に配信し、この受信端末で受信したストリームをデコーダ等で映像信号に復号化した後、モニタに画像表示して遠隔地での監視を可能としている。
【０００３】
このようなマルチキャスト集配信システムで使用されるマルチキャスト中継装置は、受信端末からのマルチキャストストリームの中継要求を受信すると、これに応じてＲＦＣ１１１２で規定されたＩＧＭＰやＲＦＣ２３６２で規定されたＰＩＭ−ＳＭ等のプロトコルに基づいて、ルーティングテーブルを作成するなどの所定の処理を行った後、この中継要求を自己よりもさらに上流のマルチキャスト中継装置に送信した後、その後、この中継要求に応じて上流から送信されてくるマルチキャストストリームを中継して下流の受信端末に向けて送信する。
【０００４】
ところで、マルチキャストストリームの配信に使用される通信回線は、イーサネット（登録商標）ケーブル、光ファイバ、公衆回線網などの回線の種類によって通信可能な容量（ｂｐｓ）（以下、回線容量と称する）が自ずと決まっている。また、通信回線を通じて配信される各マルチキャストストリームについても、その送信内容によって通信の際に使用する伝送量（ｂｐｓ）（以下、使用帯域と称する）が異なっている。
【０００５】
しかし、従来技術では、通信回線の回線容量や、マルチキャストストリームを配信する際の使用帯域が十分に考慮されていない。このため、中継途中でマルチキャストストリームの使用帯域が回線容量を超えた場合には、中継している全てのマルチキャストストリームからランダムに廃棄が発生する。つまり、回線容量超過に起因してマルチキャストストリームの品質低下が起こる。その結果、マルチキャストストリームを映像信号に復号化してモニタに画像表示した場合には、映像が中断したり、映像にノイズが発生するなどの不具合を生じる。
【０００６】
そこで、従来のこの種のマルチキャスト集配信システムでは、通信回線の回線容量やマルチキャストストリームの使用帯域を考慮した中継を行うために、同一セグメント内にマルチキャストストリームを生成する複数のマルチキャストソース（サーバ）を設置するとともに、これらの各マルチキャストソースから生成されるマルチキャストストリームのストリーミング速度を監視する一台のマルチキャスト管理サーバを設置し、このマルチキャスト管理サーバによって各々のマルチキャストソースから生成されるストリーミング速度の調整を行うようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０９５４８号公報（第３頁、第９頁  図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記の特許文献１に記載されているマルチキャストストリーム集配信システムは、全てのマルチキャストソースが同一のセグメント内に設置されているので、各マルチキャストソースから発生されるストリームは、マルチキャストソース中継する中継装置の手前の一カ所の通信回線に自ずと集約される。したがって、このような構成の場合には、一台のマルチキャスト管理サーバによって各マルチキャストサーバから生成されるマルチキャストストリームのストリーミング速度を一括して管理することが可能である。
【０００９】
しかしながら、実際のマルチキャスト集配信システムにおいては、マルチキャストソースは分散して配置されていて同一のセグメント内に設置されておらず、また、マルチキャストストリームを受信する受信端末からは任意の映像の配信要求が発生し得るため、マルチキャストソースから受信端末に至る途中のマルチキャストストリームの中継経路は非常に複雑で入り組んだものとなる。
【００１０】
このため、実際のマルチキャスト集配信システムでは、特許文献１に記載されているように、全てのマルチキャストサーバを同一のセグメント内に設置して一台のマルチキャスト管理サーバで一括管理する構成を採用することは現実には難しい。したがって、マルチキャストソースから受信端末に至るまでに経由する多数の通信回線の回線容量の超過の有無を十分に把握することは極めて困難である。
【００１１】
また、１箇所の通信回線の回線容量の超過の有無だけを監視し、超過した場合には各々のマルチキャストソースで生成されるマルチキャストストリームの配信を制限すると、現在マルチキャストストリームを受信している受信端末にもその影響が及ぶという問題点がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、マルチキャストストリームの中継を行う際に、その中継箇所の個々のインターフェースごとに回線容量の超過の有無を個別に監視できるようにして、マルチキャストソース側での対応やマルチキャスト管理サーバの設置を不要とし、また、回線容量の超過によりマルチキャストストリームの配信を制限する場合でも、これによって影響を受けるネットワークの範囲を可及的に低減してマルチキャストストリームの品質を確保することが可能なマルチキャスト中継装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明のマルチキャスト中継装置は、中継中および中継予定のマルチキャストストリームが通過するインターフェースにおける当該マルチキャストストリームの使用帯域を合算する帯域合算手段と、この帯域合算手段で合算された使用帯域の合計と上記インターフェースにおいて使用可能な回線容量とを比較して使用帯域の合計が上記回線容量を越えるか否かを判定する超過判定手段と、この超過判定手段によって使用帯域の合計が上記回線容量を超過すると判定された場合には新たなマルチキャストストリームの中継要求を棄却する中継規制手段と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のマルチキャスト中継装置は、帯域合算手段と超過判定手段とを備えることで、マルチキャストストリームの中継を行う際に、その中継している個々のインターフェース毎に中継されるマルチキャストストリームの使用帯域が回線容量を超過するか否かを個別に監視することができる。このため、マルチキャストソース側での対応やマルチキャスト管理サーバの設置が不要となる。
【００１５】
そして、マルチキャストストリームの使用帯域の合計が現在中継に使用しているインターフェースで使用可能な回線容量を超過する時には、中継規制手段によって新たなマルチキャストストリームの配信が制限されるが、その制限は、現在中継に使用しているインターフェースの内、超過が生じるインターフェースに流れるマルチキャストストリームについてだけなので、他のインターフェースを流れるマルチキャストストリームについは何ら制限されない。このため、中継の制限によって影響を受ける範囲は限られるので、システム全体への影響が可及的に低減される。
【００１６】
これにより、従来のように、中継している全てのマルチキャストストリームからランダムに廃棄が発生するなどの品質低下を防止することができる。その結果、従来のようなマルチキャストストリームを映像信号に復号化してモニタに画像表示した際に映像が中断したり映像にノイズが発生するなどの不具合を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のマルチキャスト中継装置を、映像の集配信を行うマルチキャスト集配信システムに適用した場合の実施の形態について説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１におけるマルチキャスト集配信システムの全体を示す構成図である。
【００１９】
この実施の形態１のマルチキャスト集配信システムは、マルチキャストストリームを生成する多数のマルチキャストソース１Ａ〜１Ｎとこれらのマルチキャストソース１からのマルチキャストストリームを受信する多数の受信端末２Ａ〜２Ｊとを備え、マルチキャストソース１と受信端末２とがネットワーク３Ａ，３Ｂやマルチキャスト中継装置４Ａ，４Ｂを介して接続されている。なお、以降、マルチキャストソース１Ａ〜１Ｎを総称するときには符号１、受信端末２Ａ〜２Ｊを総称するときには符号２、ネットワーク３Ａ，３Ｂを総称するときには符号３、マルチキャスト中継装置４Ａ，４Ｂを総称するときに符号４で表記する。
【００２０】
マルチキャストソース１は、監視カメラやエンコーダを備えてなるもので、監視カメラで撮影して得られる映像信号をＭＰＥＧ−２等の規格に基づいて符号化してマルチキャストで送信する。また、受信端末２は、マルチキャストストリームを受信して映像信号に復号化するデコーダや映像信号を表示するモニタを備えている。さらに、ネットワーク３は、イーサネット（登録商標）ケーブル、光ファイバ、公衆回線網等の通信回線を含むとともに、必要に応じて一台あるいは複数台の図示しないマルチキャスト中継装置が設けられる。
【００２１】
図２は各マルチキャスト中継装置４の構成を示す機能ブロック図である。このマルチキャスト中継装置４は、ＰＩＭ−ＳＭ処理部６、中継処理部７、およびマルチキャストストリーム管理部８を備えている。
【００２２】
ＰＩＭ−ＳＭ処理部６は、マルチキャストストリームの中継要求を受信するとこれに応じてＲＦＣ２３６２規定のプロトコル、およびＩＧＭＰ（ＲＦＣ１１１２で規定）に従ってマルチキャストルーティングテーブルを作成するなどの処理を行うものである。また、中継処理部７は、ＰＩＭ−ＳＭ処理部６が構築したマルチキャストルーティングテーブルに基づいてマルチキャストストリームの中継処理を行うものである。
【００２３】
マルチキャストストリーム管理部８は、図示しないメモリ等に登録された中継ストリーム管理テーブル８１、インターフェース管理テーブル８２、およびストリーム属性管理テーブル８３を有するとともに、帯域合算手段８５、超過判定手段８６、および中継規制手段８７を備えている。
【００２４】
上記の帯域合算手段８５は、中継中および中継予定のマルチキャストストリームが通過するインターフェースに関して、そのマルチキャストストリームの使用帯域を合算するものである。また、超過判定手段８６は、帯域合算手段８５で合算された使用帯域の合計とインターフェースで中継可能な回線容量とを比較して使用帯域の合計が回線容量を越えるか否かを判定するものである。中継規制手段８７は、超過判定手段８６によって使用帯域の合計がインターフェースで中継可能な回線容量を超過すると判定された場合には新たなマルチキャストストリームの中継を行わないように中継処理部７に中継要求を棄却する指令を与えるものである。
【００２５】
図３は中継ストリーム管理テーブル８１の構成図である。この中継ストリーム管理テーブル８１は、ソースＩＰアドレス、マルチキャストアドレス、入力インターフェース番号、および出力インターフェース番号の各情報を保持している。なお、この中継ストリーム管理テーブル８１は、マルチキャスト中継装置４が中継する各マルチキャストストリーム毎に個別に作成される。
【００２６】
ここに、ソースＩＰアドレスとは、マルチキャストストリームを生成する各マルチキャストソース１Ａ〜１Ｎに個別に割り当てられたＩＰアドレスである。また、各々のマルチキャストアドレスは、各マルチキャストソース１Ａ〜１Ｎから生成されるマルチキャストストリームのグループの宛て先である。すなわち、マルチキャストストリームは、送信先となる受信端末２をグループ名として指定する必要があるので、マルチキャストアドレスとは、各々のマルチキャストソース１Ａ〜１Ｎが送出するマルチキャストストリームのグループアドレスである。入力インターフェース番号は、マルチキャスト中継装置に対してマルチキャストストリームが入力される側に位置するインターフェースの番号である。出力インターフェース番号は、マルチキャスト中継装置からマルチキャストストリームが出力される側に位置するインターフェースの番号である。なお、いずれのインターフェースがマルチキャストストリームが入力される側になるか出力される側になるかは、ＰＩＭ−ＳＭ処理部６によるプロトコル処理によって構築されるマルチキャストルーティングテーブルの情報により決定される。
【００２７】
図４はインターフェース管理テーブル８２の構成図である。このインターフェース管理テーブル８２は、マルチキャストストリームの中継に使用する各インターフェースに対応して付されたインターフェース番号と、各インターフェースにおける回線容量の情報とを保持している。なお、このインターフェース管理テーブル８２のインターフェース番号は各インターフェースに対して個別に対応付けされているだけであって、このインターフェースに対してストリームが入力されるか出力されるかまでの情報は保持していない。インターフェースに対するストリームの入出力の情報は、上記の中継ストリーム管理テーブル８１の出力インターフェース番号や入力インターフェース番号との対応付けにより決定される。また、インターフェースの回線容量は、外部からの静的な設定や、あるいはイーサネット（登録商標）のオートネゴシエーションや、モデムのリンクネゴシエーション等の回線状態から動的に設定される。
【００２８】
図５はストリーム属性管理テーブル８３の構成図である。このストリーム属性管理テーブル８３はマルチキャスト中継装置４の中継対象となるマルチキャストストリームについて、図３の中継ストリーム管理テーブル８１に記載されたマルチキャストアドレスと同じ内容のマルチキャストアドレスと、そのマルチキャストアドレスをもつマルチキャストストリームの使用帯域の情報とを保持している。したがって、同一のマルチキャストソースから送信されるマルチキャストストリームであっても、マルチキャストアドレスが違えば使用帯域が異なることがある。なお、この場合の各マルチキャストストリームの使用帯域は、外部からの静的な設定や、あるいは中継を行う際のストリームの実際の使用帯域を測定して動的に設定される。
【００２９】
次に、上記構成を備えたマルチキャスト中継装置の処理動作について、図６に示したフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは、理解を容易にするために、一台のマルチキャスト中継装置４Ａに着目してその処理動作を説明するが、他のマルチキャスト中継装置４Ｂについてもその処理動作は基本的に同じである。また、以降において符号Ｓは各処理ステップを意味する。
【００３０】
このマルチキャスト中継装置４Ａは、あるマルチキャストストリームの中継処理を現在実行しているものとする。この中継処理の実行途中で、新たにいずれかの受信端末２（例えば２Ａ）からマルチキャストストリームの受信要求が発生すると、ネットワーク３Ｂおよびマルチキャスト中継装置４Ｂを経由してこのマルチキャスト中継装置４Ａにマルチキャストストリームの中継要求が送信される。
【００３１】
マルチキャスト中継装置４ＡのＰＩＭ−ＳＭ処理部６は、このマルチキャスト中継要求を受信すると（Ｓ１０１）、これに応じてＰＩＭ−ＳＭによるプロトコル処理を実施する。すなわち、ルーティングテーブルの作成などの処理を行う。
【００３２】
また、マルチキャストストリーム管理部８は、マルチキャストストリームを次の中継先に向けて現在送信している側のインターフェース（以下、送信側インターフェースという）（図１に示す例ではＩＦ２）における当該マルチキャストストリームの使用帯域と、新たに受けた中継要求によって同じ送信側インターフェースで中継される予定のマルチキャストストリームの使用帯域との総合計を計算する（Ｓ１０２）。
【００３３】
すなわち、ＰＩＭ−ＳＭ処理部６はＰＩＭ−ＳＭプロトコルによりルーティングテーブルを作成するので、このテーブルにより送信側インターフェースが特定される。そして、この送信側インターフェースの情報がマルチキャストストリーム管理部８に与えられるので、マルチキャストストリーム管理部８の帯域合算手段８５は、まず、現在中継しているマルチキャストストリームについて、ストリーム毎に作成された中継ストリーム管理テーブル８１の中から新たに中継要求されたマルチキャストストリームの送信側インターフェース番号と同じ出力先インターフェース番号をもつマルチキャストストリーム情報を検索して、これに対応するマルチキャストアドレスを求める。
【００３４】
次に、このマルチキャストアドレスをキーとして、ストリーム属性管理テーブル８３の中から現在中継している当該マルチキャストストリームの使用帯域を求める。例えば、出力インターフェース番号ＩＦ２に対するマルチキャストアドレスがＭＡ１ならば、使用帯域はＸ１となる。このようにして、送信側インターフェースで現在中継している各マルチキャストストリームの使用帯域が求まるので、帯域合算手段８５は、これらの各マルチキャストストリームの使用帯域を合算する。
【００３５】
さらに、帯域合算手段８５は、新たに生じたマルチキャストストリームの中継要求の中には、マルチキャストアドレスが含まれているので、このマルチキャストアドレスをキーとして、ストリーム属性管理テーブル８３から当該マルチキャストストリームの使用帯域を求める。そして、この求めた使用帯域を、現在中継しているマルチキャストストリームの使用帯域に合算して、送信側インターフェース（図１の例ではＩＦ２）において現在中継中および中継予定の全てのマルチキャストストリームの使用帯域の総合計を求める。
【００３６】
引き続いて、超過判定手段８６は、ＰＩＭ−ＳＭ処理部６から与えられた出力インターフェース番号をキーとして、インターフェース管理テーブル８２の中からこのインターフェース番号に対応するインターフェースの回線容量を求める。例えば、送信側インターフェースに対応する出力インターフェース番号がＩＦ２であれば、これに対応する回線容量はＹ２となる。そして、上記のようにして帯域合算手段８５で得られた現在中継中および中継予定のマルチキャストストリームの使用帯域の総合計が、当該送信側インターフェースで中継可能な回線容量を超えているか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【００３７】
ここで、超過判定手段８６によって送信側インターフェースにおけるマルチキャストストリームの使用帯域の総合計が当該インターフェースで中継可能な回線容量を超えていると判定された場合には、これに応じて中継規制手段８７は、中継要求を棄却する指令をＰＩＭ−ＳＭ処理部６に与えるので（Ｓ１０７）、ＰＩＭ−ＳＭ処理部６は今回の中継要求を棄却して次の中継要求の処理に移行する。
【００３８】
一方、Ｓ１０３で超過判定手段８６によって送信側インターフェースにおけるマルチキャストストリームの使用帯域の総合計が当該インターフェースで中継可能な回線容量を超えていないと判定された場合には、これに応じて中継規制手段８７は、新たに中継するマルチキャストストリームに関する中継ストリーム管理テーブル８１を新たに作成してその内容を登録した後（Ｓ１０４）、中継要求の転送指示をＰＩＭ−ＳＭ処理部６に与える。これに応じて、ＰＩＭ−ＳＭ処理部６は、ルーティングテーブルを参照して自己よりも上流側の装置に向けて中継要求を送信する（Ｓ１０５）。続いて、中継規制手段８７は、中継処理部７に対してマルチキャストストリームの中継を指示する（Ｓ１０６）。
【００３９】
この指示に従い、中継処理部７は、上流側のマルチキャスト中継装置４からマルチキャストストリームが送信されてきたときには、このマルチキャストストリームを次の下流側のマルチキャスト中継装置４へ送信する。これにより、このマルチキャストストリームは、ネットワークを経由して最終的に要求元の受信端末２へ配信される。
【００４０】
以上のように、この実施の形態１では、マルチキャスト中継装置４の送信側インターフェースにおいて回線容量の超過が見込まれる場合には、新たに中継要求されたマルチキャストストリームを中継しないので、その送信側インターフェースおよびこれに接続された通信回線における回線容量の超過を避けることができる。このため、現時点で送信側インターフェースを経由して中継しているマルチキャストストリームには何ら影響を与えることはなく、また、この送信側インターフェースを経由しない他のマルチキャストストリームの中継にも何ら悪影響を与えることがない。
【００４１】
実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２におけるマルチキャスト集配信システムの全体を示す構成図である。
【００４２】
この実施の形態２のマルチキャスト集配信システムは、マルチキャスト中継装置４Ａの上流側にマルチキャスト中継装置４Ｃが接続されている。この場合において、マルチキャスト中継装置４の構成自体は、図２に示した実施の形態１の場合と同じであるので、その詳細等については説明を省略する。
【００４３】
上記の実施の形態１では、マルチキャスト中継装置４がマルチキャストストリームを送信する送信側インターフェースにおける回線容量の超過の有無を判定している。これに対して、この実施の形態２では、マルチキャストストリームを現在受信している側のインターフェース（以下、受信側インターフェースという）における回線容量の超過の有無を判定するようにしたものである。
【００４４】
次に、この実施の形態２のマルチキャスト中継装置の具体的な処理動作について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは、理解を容易にするために、一台のマルチキャスト中継装置４Ａに着目してその処理動作を説明する。
【００４５】
マルチキャスト中継装置４ＡのＰＩＭ−ＳＭ処理部６がマルチキャスト中継要求を受信すると（Ｓ２０１）、これに応じてＰＩＭ−ＳＭによるプロトコル処理を実施してルーティングテーブルの作成などの処理を行う。
【００４６】
また、マルチキャストストリーム管理部８の帯域合算手段８５は、マルチキャストストリームを現在受信している側のインターフェース（以下、受信側インターフェースという）（図７に示す例ではＩＦ１）における当該マルチキャストストリームの使用帯域と、新たに受けた中継要求によって同じ受信側インターフェースで受信される予定のマルチキャストストリームの使用帯域との総合計を計算する（Ｓ２０２）。
【００４７】
すなわち、この実施の形態２の場合は、マルチキャストストリーム管理部８の帯域合算手段８５は、まず、現在中継しているマルチキャストストリームについて、ストリーム毎に作成された中継ストリーム管理テーブル８１の中から受信側インターフェースに対応する入力インターフェース番号を検索し、この検索された入力インターフェース番号に対応するマルチキャストアドレスを求め、次に、このマルチキャストアドレスをキーとして、ストリーム属性管理テーブル８３の中から現在中継している当該マルチキャストストリームの使用帯域を求める。例えば、受信側インターフェースに対応する入力インターフェース番号がＩＦ１であれば、これに対応するマルチキャストアドレスはＭＡ１なのでストリームの使用帯域はＸ１となる。このようにして、受信側インターフェースにおける現在中継中の個々のマルチキャストストリームの使用帯域を求める。
【００４８】
また、新たに要求されたマルチキャストストリームについても、同様に、ストリーム属性管理テーブル８３を参照して、この受信側インターフェースにおける使用帯域を求める。そして、この求めた使用帯域を、現在中継しているマルチキャストストリームの使用帯域に合算して、受信側インターフェース（図３の例ではＩＦ１）で現在中継中および中継予定の全てのマルチキャストストリームの使用帯域の総合計を求める。
【００４９】
引き続いて、超過判定手段８６は、この受信側インターフェースにおいて中継可能な回線容量を求める。すなわち、超過判定手段８６は、入力インターフェース番号をキーとして、インターフェース管理テーブル８２の中からこの番号に対応するインターフェースの回線容量を求める。例えば、受信側インターフェースに対応する入力インターフェース番号がＩＦ１であれば、これに対応する回線容量はＹ１となる。そして、帯域合算手段８５で得られたこの受信側インターフェースにおける使用帯域の総合計が中継可能な回線容量を超えているか否かを判定する（Ｓ２０３）。これにより、マルチキャスト中継装置４Ａの受信側インターフェースでマルチキャストストリームを受信する際に回線容量が超過するのを回避することができる。
【００５０】
これ以降のマルチキャスト中継装置４Ａの処理動作は、実施の形態１の場合と基本的に同じである。すなわち、図８のＳ２０４〜Ｓ２０７は、図６で示したフローチャートのＳ１０４〜Ｓ１０７にそれぞれ対応しているので、ここでは詳しい説明は省略する。
【００５１】
以上のように、この実施の形態２では、マルチキャスト中継装置４の受信側インターフェースで受信するマルチキャストストリームの使用帯域が回線容量を超過することが見込まれる場合には、新たに中継要求のあるマルチキャストストリームを中継しないので、その受信側インターフェースおよびこれに接続された上流側の通信回線における回線容量の超過を避けることができ、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【００５２】
実施の形態３．
この実施の形態３のマルチキャスト集配信システムの全体構成は、図１に示した実施の形態１の場合と同じである。
【００５３】
この実施の形態３の特徴として、マルチキャスト中継装置４は、マルチキャストストリーム管理部８が管理するストリーム属性管理テーブル８３において、各マルチキャストストリームに対する優先度を予め設定している。すなわち、図９に示すように、マルチキャストアドレスに対応して使用帯域および優先度が設定されている。なお、この場合のマルチキャストストリームの優先度は、外部からの静的な設定や、あるいは中継要求を行う際に動的に設定される。さらに、マルチキャストストリーム管理部８の中継規制手段８７は、マルチキャストストリームの優先度を判定する優先度判定手段としての機能を備えている。その他の構成は、実施の形態１の場合と同じであるからここでは詳しい説明は省略する。
【００５４】
上記実施の形態１では、送信側インターフェースにおいて中継するマルチキャストストリームの使用帯域の総合計が当該インターフェースの回線容量を超過するときには、中継要求を無視することで回線容量の超過を回避している。これに対して、この実施の形態３では、中継規制手段８７によりマルチキャストストリームの優先度を判定できるようにし、優先度の低いマルチキャストストリームは中継を行わず、優先度の高いマルチキャストストリームから優先的に中継するようにしたものである。
【００５５】
次に、この実施の形態３のマルチキャスト中継装置の具体的な処理動作について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは理解を容易にするために、一台のマルチキャスト中継装置４Ａに着目してその処理動作を説明する。
【００５６】
図１０のＳ３０１〜Ｓ３０３は、実施の形態１の図６で示したフローチャートのＳ１０１〜Ｓ３０３にそれぞれ対応しており、その処理内容は基本的に同じであるから説明は省略する。
【００５７】
Ｓ３０３において、超過判定手段８６によって送信側インターフェースにおけるマルチキャストストリームの使用帯域の総合計が当該インターフェースで中継可能な回線容量を超えていると判定された場合、これに応じて中継規制手段８７は、図９のストリーム属性管理テーブル８３のマルチキャストアドレスをキーとして、送信側インターフェースにおいて現在中継しているマルチキャストストリームの中から最も優先度の低いストリームを検索する（Ｓ３０７）。
【００５８】
次に、先に求めた現在中継しているマルチキャストストリームの内の最低の優先度と、新たに要求を受けたマルチキャストストリームの優先度とを比較する（Ｓ３０８）。このとき、新たに要求を受けたマルチキャストの優先度の方が低いか、あるいは同じ優先度の場合には、中継規制手段８７はこの中継要求を棄却し（Ｓ３１３）、次の中継要求の処理に移行する。
【００５９】
一方、Ｓ３０８で新たに中継要求を受けたマルチキャストストリームの優先度の方が高い場合、中継規制手段８７は、Ｓ３０７で検索された最低の優先度をもつ現在中継中のマルチキャストストリームの中継動作を停止する指令をＰＩＭ−ＳＭ処理部６に与える。これに応じて、ＰＩＭ−ＳＭ処理部６は上流側の装置に向けて中継停止要求を送信する（Ｓ３０９）。また、中継規制手段８７は、中継ストリーム管理テーブル８１から中継停止要求を出したマルチキャストストリームに関する当該中継情報を削除し（Ｓ３１０）、さらに、中継処理部７に対して中継停止を指示する（Ｓ３１１）。
【００６０】
上記の処理の後、帯域合算手段８５は、再び、送信側インターフェースにおいて現在中継中のマルチキャストストリームと新しく要求されたストリームの使用帯域の総合計を求め、次いで、超過判定手段８６は、この使用帯域の総合計と送信側インターフェースの中継可能な回線容量とを比較する（Ｓ３１２）。
【００６１】
その結果、送信側インターフェースにおけるマルチキャストストリームの使用帯域の総合計が当該インターフェースの中継可能な回線容量を超過している場合には、Ｓ３０７に戻って再度、優先度が最低となるマルチキャストストリームの停止処理を実行する。一方、Ｓ３１２で使用帯域の総合計が送信側インターフェースの中継可能な回線容量を超過しない場合には、Ｓ３０４〜Ｓ３０６により、中継要求されたマルチキャストストリームについての中継処理を開始する。なお、図１０のＳ３０４〜Ｓ３０６は、実施の形態１の図６で示したフローチャートのＳ１０４〜Ｓ１０６にそれぞれ対応しており、その処理内容は基本的に同じであるから説明は省略する。
【００６２】
以上のように、この実施の形態３では、新たなマルチキャストストリームの中継によって回線容量の超過が見込まれる場合には、中継規制手段８７によりマルチキャストストリームの優先度を判定し、中継中のマルチキャストストリームの内、優先度の低いマルチキャストストリームの中継を停止して新たなマルチキャストストリームの中継を可能にするので、優先度の高いマルチキャストストリームの中継が停止されるのを防ぎつつ、回線容量が超過するのを回避することが可能になる。
【００６３】
なお、この実施の形態３では、マルチキャストストリームのマルチキャストアドレスをキーとしてストリーム属性管理テーブル８３の優先度と対応付けるようにしているが、その他、例えば、マルチキャストストリームのソースＩＰアドレスをキーとしてストリーム属性管理テーブル８３の優先度と対応付けるようにすることも可能である。
【００６４】
実施の形態４．
図１１は本発明の実施の形態４におけるマルチキャスト集配信システムの全体を示す構成図である。
【００６５】
上記実施の形態１〜３では、マルチキャスト中継装置４から見てマルチキャストソース１の存在する上流側と受信端末２の存在する下流側とがインターフェース単位で区別できるような配置構成となっている。これに対して、この実施の形態４のマルチキャスト集配信システムでは、マルチキャスト中継装置４から見てマルチキャストソース１や受信端末２が混在している。すなわち、図１１の構成では、マルチキャスト中継装置４Ａの左側にはマルチキャストソース１Ａ，１Ｂだけでなく、受信端末２Ａ，２Ｂも存在し、また、マルチキャスト中継装置４Ａの右側にはマルチキャスト中継装置４Ｂや受信端末２Ｃ，２Ｄだけでなく、マルチキャストソース１Ｃ，１Ｄも存在している。このため、マルチキャスト中継装置４Ａ，４Ｂの各インターフェースは送信側、受信側といった区別を付けることができず、一つのインターフェースがマルチキャストストリームの送信を行いながら、同時に別のマルチキャストストリームの受信を行うことになる。
【００６６】
したがって、この実施の形態４では、各マルチキャスト中継装置４において、マルチキャストストリーム管理部８の帯域合算手段８５の機能を前述の実施の形態１〜３の場合と若干異ならせている。すなわち、帯域合算手段８５は、マルチキャストストリームを現在送信しながら同時に受信もしているインターフェース（以下、送受信インターフェースという）における使用帯域を合算するようにしており、これによってこの送受信インターフェースにおける回線容量の超過の有無を判定できるようにしている。マルチキャスト中継装置４のその他の構成は、図２に示した実施の形態１の場合と同じであるから、ここでは詳しい説明を省略する。
【００６７】
次に、この実施の形態４のマルチキャスト中継装置の具体的な処理動作について、図１２に示すフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは理解を容易にするために、一台のマルチキャスト中継装置４Ａに着目してその処理動作を説明する。
【００６８】
マルチキャスト中継装置４ＡのＰＩＭ−ＳＭ処理部６がマルチキャスト中継要求を受信すると（Ｓ４０１）、これに応じてＰＩＭ−ＳＭによるプロトコル処理を実施してルーティングテーブルの作成などの処理を行う。
【００６９】
また、マルチキャストストリーム管理部８の帯域合算手段８５は、マルチキャストストリームを現在送信しながら同時に受信も行っている送受信インターフェースにおける当該マルチキャストストリームの使用帯域と、新たに受けた中継要求によって同じ送受信インターフェースで送信あるいは受信される予定のマルチキャストストリームの使用帯域との総合計を計算する（Ｓ４０２）。
【００７０】
すなわち、この実施の形態４の場合は、マルチキャストストリーム管理部８の帯域合算手段８５は、現在中継しているマルチキャストストリームについて、ストリーム毎に作成された中継ストリーム管理テーブル８１の中から送受信側インターフェースに対応する出力インターフェース番号または入力インターフェース番号を検索し、これらの検索された出力インターフェース番号あるいは入力インターフェース番号に対応するマルチキャストアドレスを求め、次に、このマルチキャストアドレスをキーとして、ストリーム属性管理テーブル８３の中から現在中継している当該マルチキャストストリームの使用帯域を求める。このようにして、送受信インターフェースにおける現在中継中の個々のマルチキャストストリームの使用帯域を求める。
【００７１】
また、新たに要求されたマルチキャストストリームについても、同様にして、ストリーム属性管理テーブル８３を参照して、この送受信インターフェースにおける使用帯域を求める。そして、この求めた使用帯域を、現在中継しているマルチキャストストリームの使用帯域に合算して、送受信インターフェースで現在中継中および中継予定の全てのマルチキャストストリームの使用帯域の総合計を求める。
【００７２】
引き続いて、超過判定手段８６は、この使用帯域の総合計が送受信インターフェースで中継可能な回線容量を超えているか否かを判定する（Ｓ４０３）。これにより、マルチキャスト中継装置４の送受信インターフェースでマルチキャストストリームを送受信する際に回線容量が超過するのを回避することができる。
【００７３】
これ以降のマルチキャスト中継装置４Ａの処理動作は、実施の形態１の場合と基本的に同じである。すなわち、図１２のＳ４０４〜Ｓ４０７は、図６で示したフローチャートのＳ１０４〜Ｓ１０７にそれぞれ対応しているので、ここでは詳しい説明は省略する。
【００７４】
以上のように、この実施の形態４では、帯域合算手段８５が送受信インターフェースにおいて現在送受信中のストリームの使用帯域と中継要求を受けたストリームの使用帯域とを総合計し、次いで、超過判定手段８６がこの総合計した使用帯域をこの送受信インターフェースの中継可能な回線容量と比較するので、半二重回線のような送受信が分離されていない回線で接続されている場合にも適切に回線容量の超過を回避することが可能になる。
【００７５】
実施の形態５．
図１３は本発明の実施の形態５におけるマルチキャスト中継装置４の構成を示す機能ブロック図である。
【００７６】
この実施の形態５のマルチキャスト中継装置４の特徴は、マルチキャストストリーム管理部８によってマルチキャストストリームの中継要求の棄却、あるいは中継中のマルチキャストストリームを停止する指示があった場合、これに応じて中継停止通知パケットを生成する中継停止通知部９が設けられている。
その他のマルチキャスト中継装置４の構成は、図２に示した実施の形態１の場合と同じであるので、ここでは詳しい説明を省略する。
【００７７】
実施の形態１〜４で説明したように、マルチキャストストリーム管理部８は、マルチキャストストリームの中継要求の破棄、あるいは中継中のマルチキャストストリームを停止する指示をＰＩＭ−ＳＭ処理部６および中継処理部７に出すが、その際、マルチキャストストリーム管理部８は、パケット送信要求を中継停止通知部９へ出力する。これに応じて中継停止通知部９は、中継停止通知パケットを生成し、このパケットをマルチキャスト中継要求を出した受信端末２に向けて送信する。
【００７８】
これにより、この中継停止通知パケットを受信した下流のマルチキャスト中継装置４や受信端末２は、マルチキャストストリームの中継が行われないことやマルチキャストストリームの中継停止を認識することができ、これに応じて適切な処理を講じることができる。例えば、受信端末２は、中継停止通知パケットを受信すると、これに応じてモニタ画面上に警告を表示する等により、操作者に対して回線容量超過のために映像の表示ができないことを知らせることができる。
【００７９】
実施の形態６．
図１４は本発明の実施の形態６におけるマルチキャスト中継装置４の構成を示す機能ブロック図である。
【００８０】
上記の実施の形態５では、マルチキャスト中継装置４に中継停止通知部９を設けて中継停止通知パケットを生成して下流のマルチキャスト中継装置４や受信端末２へ通知するようにしている。これに対して、この実施の形態６では、実施の形態５の中継停止通知部９の代わりに、ダミーストリームを生成するダミーストリーム送出部１０が設けられている。なお、この場合のこのダミーストリームは、例えば映像集配信のためのマルチキャスト集配信システムであれば、図１５に示すようなメッセージを表示するＭＰＥＧ−２などのストリームである。
【００８１】
前述のごとく、マルチキャストストリーム管理部８は、回線容量の超過が生じるときには、マルチキャストストリームの中継要求の破棄、あるいは中継中のマルチキャストストリームを停止する指示をＰＩＭ−ＳＭ処理部６および中継処理部７に出すが、その際、マルチキャストストリーム管理部８は、ダミーストリームの送出要求をダミーストリーム送出部１０へ出力する。これに応じてダミーストリーム送出部１０は、受信端末２におけるアプリケーションが解釈可能なダミーのマルチキャストストリームを生成し、このダミーストリームをストリームの中継要求を受けたインターフェースあるいは中継を停止したインターフェースから送信する。なお、この場合のダミーストリームはインターフェースの回線容量を超過させない使用帯域で送出する。これにより、このダミーストリームを受信した下流のマルチキャスト中継装置４や受信端末２は、マルチキャストストリームの中継が行われないことやマルチキャストストリームの中継停止を認識することができる。
【００８２】
上記の実施の形態５では、マルチキャスト中継装置４に設けた中継停止通知部９から中継停止通知パケットを送信するので、受信端末２などには特別に中継停止通知パケットを受信して処理する専用の機能を別途設ける必要がある。これに対して、この実施の形態６では、受信端末２はマルチキャストストリームを解釈可能なアプリケーションを既に備えているので、ダミーストリームを受信する場合も別の機能を付加する必要がなく、中継停止通知パケットを生成する場合よりも一層簡単に実施することができる。
【００８３】
なお、上記の実施の形態１〜６で説明したマルチキャスト中継装置４が設置されるマルチキャスト集配信システムにおいて、マルチキャストソース１、受信端末２、マルチキャスト中継装置４の台数やネットワーク４の数については特別の制約はなく、実施の形態１〜６で示した構成に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
上記の各実施の形態１〜６では、本発明のマルチキャスト中継装置４を、映像の集配信を行うマルチキャスト集配信システムに適用した場合について説明したが、本発明は映像の集配信に限定されるものではなく、例えば、音声、あるいは映像と音声とをマルチキャストストリームで集配信する場合にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマルチキャスト集配信システムの全体を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるマルチキャスト中継装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】中継ストリーム管理テーブルの説明図である。
【図４】インターフェース管理テーブルの説明図である。
【図５】ストリーム属性管理テーブルの説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるマルチキャスト中継装置の処理動作の説明に供するフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２におけるマルチキャスト集配信システムの全体を示す構成図である。
【図８】本発明の実施の形態２におけるマルチキャスト中継装置の処理動作の説明に供するフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３におけるマルチキャスト中継装置で使用するストリーム属性管理テーブルの説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態３におけるマルチキャスト中継装置４の処理動作の説明に供するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態４におけるマルチキャスト集配信システムの全体を示す構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態４におけるマルチキャスト中継装置の処理動作の説明に供するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態５におけるマルチキャスト中継装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態６におけるマルチキャスト中継装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】ダミーストリームによる表示画面の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１（１Ａ〜１Ｎ）  マルチキャストソース、２（２Ａ〜２Ｊ）  受信端末、
３（３Ａ，３Ｂ）  ネットワーク、４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）  マルチキャスト中継装置、
６  ＰＩＭ−ＳＭ処理部、７  中継処理部、８  マルチキャストストリーム管理部、
８１  中継ストリーム管理テーブル、８２  インターフェース管理テーブル、
８３  ストリーム属性管理テーブル、８５  帯域合算手段、８６  超過判定手段、
８７  中継規制手段、９  中継停止通知部、１０  ダミーストリーム送出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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